Termoregulačné vykurovanie bez pretrepávania - spektrum vedy
Termoregulácia: ohrev bez pretrepávania
Cicavce používajú veľa energie na udržanie konštantnej telesnej teploty, a to aj pri mrazivých vonkajších teplotách: Na jednej strane si svoje hnedé tukové tkanivo poskytujú ako kúrenie a izoláciu spodnej bielizne a - ak to nestačí - trasením svalov produkujú aj odpadové teplo. Podľa bunkových biológov pracujúcich s Muthu Periasamy z Ohio State University po ich experimentoch na svaloch sa svaly v skutočnosti nemusia chvieť.
Vedci najskôr skúmali úlohu svalov ako núdzového zahrievania u myší, ktorým chýba hnedé tukové tkanivo. Napriek tomu si aj takéto hlodavce dokážu udržať svoju normálnu telesnú teplotu pri nízkych teplotách 4 stupne Celzia prostredníctvom zvýšeného chvenia svalov. Samotné otrasy však na to nie sú potrebné, ako zistili vedci po tom, čo tiež zastavili kontrakciu svalov pomocou prostriedku na uvoľnenie svalov. Teplota tela potom mierne poklesla, ale nie až tak, ako sa očakávalo - musí preto zakročiť iný mechanizmus ako zahrievanie.
Vedci identifikovali príčinu tohto stavu ako mechanizmus voľnobehu, ktorý vytvára teplo a ktorý tiež prebieha vo svalových bunkách, keď nie sú stiahnuté. V centre tohto metabolického procesu je regulátor sarkolipín (Sln), molekula, ktorá reguluje kalcium-ATPázovú pumpu sarkoplazmatického retikula (SpR) svalových buniek. Za normálnych okolností SpR uvoľňuje ióny vápnika, zatiaľ čo spotrebúva energiu na vyvolanie kontrakcie svalov; Sln oddeľuje tento proces od skutočnej kontrakcie a zaisťuje, že proces spotreby energie sa pri voľnobehu neustále opakuje a generuje teplo bez pohybu svalových vlákien.
Ako zahrievací mechanizmus má tento proces zjavne veľký význam, ktorý bol podľa vedcov doteraz podceňovaný: Myši môžu prežiť fázy chladu, aj keď im chýba tuková vrstva a trasenie svalov je zablokované - ale ak sú tiež nefunkčné, čoskoro zomrú na podchladenie. U zdravých zvierat mechanizmus voľnobežného chodu závislého od Sln vo svaloch pravdepodobne tiež slúži na spálenie prebytočnej energie v čase dostatočného prísunu potravy, Periasamy a kolegovia špekulujú: Dobre kŕmené zvieratá bez Sln majú tendenciu rýchlo priberať.